在直角坐標系xOy中，第一象限內存在沿y軸負方向的有界電場，其中的兩條邊界分別與Ox、Oy重合，電場強度大小為E。在第二象限內有垂直紙面向里的有界磁場（圖中未畫出），磁場邊界為矩形，其中的一個邊界與y軸重合，磁感應強度的大小為B。一質量為m，電量為q的正離子，從電場中P點以某初速度沿-x方向開始運動，經(jīng)過坐標（0，L）的Q點時，速度大小為，方向與-y方向成30°，經(jīng)磁場偏轉后能夠返回電場，離子重力不計。求：

（1）正離子在P點的初速度；

（2）矩形磁場的最小面積；

（3）離子在返回電場前運動的最長時間。


（2）離子離開磁場后，可能直接進入磁場偏轉后返回電場，也可能先直線運動一段距離后再進入磁場偏轉后返回電場。由于     所以

離子離開電場后直接進入磁場偏轉圓心角60°

最小寬度

（3）離子離開電場后，先直線運動，再進入磁場，最后通過O點返回電場在電場。

隨著磁場區(qū)域下移，離子在磁場偏轉的圓心角增大，運動時間變長。

     在磁場中偏轉最長時間t：


練習冊系列答案
相關習題

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下列說法中正確的有

A．氣缸內的氣體具有很大的壓強，是因為氣體分子間表現(xiàn)為斥力

B．液體表面具有張力是因為液體表面層的分子間表現(xiàn)為引力

C．晶體的物理性質具有各向異性是因為晶體內部微粒按一定規(guī)律排列的

D．溫度越高的物體，其內能一定越大、分子運動越劇烈

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如圖所示，水平桌面上有一輕彈簧，左端固定在A點，自然狀態(tài)時其右端位于B點。水平桌面右側有一豎直放置的光滑軌道MNP，其形狀為半徑R＝0.8m的圓環(huán)剪去了左上角135°的圓弧，MN為其豎直直徑，P點到桌面的豎直距離也是R。用質量m1＝0.4kg的物塊將彈簧緩慢壓縮到C點，釋放后彈簧恢復原長時物塊恰停止在B點。用同種材料、質量為m2＝0.2kg的物塊將彈簧緩慢壓縮到C點釋放，物塊過B點后其位移與時間的關系為，物塊飛離桌面后恰好由P點沿切線落入圓軌道。g＝，求：

（1）BP間的水平距離。

（2）判斷m2能否沿圓軌道到達M點。

（3）釋放后m2運動過程中克服摩擦力做的功。

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如圖所示，靜止的電子在加速電壓U1的作用下從O經(jīng)P板的小孔射出，又垂直進入平行金屬板間的電場，在偏轉電壓U2的作用下偏轉一段距離．現(xiàn)使U1加倍，要想使電子的運動軌跡不發(fā)生變化，應該(　　)

A．使U2加倍

B．使U2變?yōu)樵瓉淼?倍

C．使U2變?yōu)樵瓉淼?sub>倍

D．使U2變?yōu)樵瓉淼?/2倍

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受水平外力F作用的物體，在粗糙水平面上作直線運動，其v－t圖線如圖所示，則(　　)

A．在0～t1秒內，外力F大小不斷增大

B．在t1時刻，外力F為零

C．在t1～t2秒內，外力F大小可能不斷減小

D．在t1～t2秒內，外力F大小可能先減小后增大

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如圖所示，橢圓ABCD處于一勻強電場中，橢圓平面平行于電場線， AC、BD分別是橢圓的長軸和短軸，已知電場中A、B、C三點的電勢分別為，由此可得D點的電勢為

    A．8V          B．6V         C．4V        D．2V

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利用氣墊導軌驗證機械能守恒定律，實驗裝置如圖所示，水平桌面上固定一傾斜的氣墊導軌；導軌上A點處有一帶長方形遮光片的滑塊，其總質量為M，左端由跨過輕質光滑定滑輪的細繩與一質量為m的小球相連；遮光片兩條長邊與導軌垂直；導軌上B點有一光電門，可以測量遮光片經(jīng)過光電門時的擋光時間t，用d表示A點到光電門B處的距離， b表示遮光片的寬度，將遮光片通過光電門的平均速度看作滑塊通過B點時的瞬時速度，實驗時滑塊在A處由靜止開始運動。

⑴用游標卡尺測量遮光條的寬度b，結果如圖所示，由此讀出b=  ▲  mm；

⑵滑塊通過B點的瞬時速度可表示為   ▲   ；

⑶某次實驗測得傾角，重力加速度用g表示，滑塊從A處到達B處時m和M組成的系統(tǒng)動能增加量可表示為ΔEk=  ▲  ，系統(tǒng)的重力勢能減少量可表示為ΔEp=  ▲   ，在誤差允許的范圍內，若ΔEk = ΔEp則可認為系統(tǒng)的機械能守恒；

⑷在上次實驗中，某同學改變A、B間的距離，作出的圖象如圖所示，并測得M=m，則重力加速度g＝   ▲   m/s2。


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如圖所示，半徑為的圓形區(qū)域內有垂直紙面向里的勻強磁場,磁感應強度大小為B,磁場邊界上A點一粒子源，源源不斷地向磁場發(fā)射各種方向（均平行于紙面）且速度大小相等的帶正電的粒子（重力不計），已知粒子的比荷為，速度大小為。則粒子在磁場中運動的最長時間為

A. B. C. D.

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如圖所示，為現(xiàn)代人在實驗室所做的伽利略斜面實驗的頻閃照片的組合圖.實驗中把小球從左側斜面的某個位置由靜止釋放，它將沖上右側斜面，頻閃照片顯示小球在右側斜面運動過程中相鄰的兩個小球像間的距離依次減��；如果右側斜面變成水平，頻閃照片顯示小球在右側斜面運動過程中相鄰的兩小球像間的距離幾乎相等.對于這個實驗，以下敘述正確的是

A．小球沖上右側斜面后做減速運動，表明“力是維持物體運動的原因”的結論是正確的

B．小球最終也會在右側水平面上停下來，表明“力是維持物體運動的原因”的結論是正確的

C．因為沒有絕對光滑的斜面或者平面，所以伽利略提出的“如果沒有摩擦阻力，小球將在水平面上永遠運動下去”的結論是荒謬可笑的

D．上述實驗表明“如果沒有摩擦阻力，小球將在水平面上永遠運動下去”的結論是正確的

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